磁共振成像概述

磁共振成像的发展历程

磁共振成像概述

magnetic resonance imaging

利用人体组织中氢原子核（质子）在磁场中受到射频脉冲的激励而发生核磁共振现象，产生磁共振信号，经过电子计算机处理，重建出人体某一层面的图像的成像技术。又称核磁共振成像术。英文简称MRI。

MRI在临床上主要用于以下部位：①头部。可清晰分辨脑灰质和白质，对多发性硬化等一类脱髓鞘病优于CT。对脑外伤、脑出血、脑梗塞、脑肿瘤等同CT类似，但可显示CT为等密度的硬膜下血肿。脑梗塞或脑肿瘤的早期，CT不能查出，而MRI有可能显示。对钙化和脑膜瘤显示不好。脑干及小脑病变的MRI图像由于没有伪影是首选检查方法。②脊柱。不需要造影剂就能清晰区分脊髓、硬膜囊和硬膜外脂肪。对肿瘤、脊髓空洞症、脱髓鞘病变等均有较高诊断价值。显示骨折或脱位不如常规X射线或CT，但能观察脊髓损伤情况。显示椎间盘较好，可以分辨纤维环和髓核，特别是矢状面图像可以同时显示多个椎间盘突出。③四肢。对骨质本身病变显示不如常规X射线或CT。对软组织及肌肉病变包括肿瘤及炎症都能清晰显示，特别是对早期急性骨髓炎，是一种灵敏度很高的检查方法。也是检查膝关节半月板病变的首选方法。④盆腔。对直肠及泌尿生殖系统优于CT，无辐射损害，特别适用于孕妇及胎儿检查。⑤胸部。对肺的检查不如常规X射线，对纵隔检查则优于CT，不用造影剂即可分辨纵隔血管和肿物，也是一项有价值的心血管检查技术。⑥腹部。主要用于肝、胰、脾、肾等实质脏器。

磁共振成像的发展历程

1978 年底，第一套磁共振系统在位于德国埃尔兰根的西门子研究基地的一个小木屋中诞生。 1979 年底，当系统终于可以工作时，它的第一件"作品"是辣椒的图像。第一张人脑影像于 1980年 3 月获得，当时的数据采集时间为 8 分钟。 1983 年，西门子在德国汉诺威医学院成功安装了第一台临床磁共振成像设备。借助这台油 冷式、场强 0.2 特斯拉的磁共振设备，HeinzHundeshagen 教授和他的同事为 800 多位患者进行了成像诊断。当时，完成一次检查需要一个半小时。同年，首台超导磁体在美国圣路易斯的Mallinckrodt 学院成功安装。

超导磁体技术的问世，在加快图像生成速度、简化安装的同时，极大地提高了图像质量。然 而，第一台超导磁体重达 8 吨、长达 2.55 米。交付时，随同磁体还有 12 个装满了电子器件的机柜，用于对系统进行控制和将采集的数据重建为图像。今天，场强 1.5 特斯拉的西门子 MagnetomSonata 或者 MagnetomSymphony 磁共振系统只有 3 个计算机柜，占地面积仅 为 30 平米。

1993 年 MagnetomOpen 产品的问世，标志着西门子成为全球第一个能够生产开放式磁共振成像系统的制造商，使患有幽闭症的患者同样可以受益于磁共振技术。1999 年，西门子推出可自动进床的 MagnetomHarmony 和 Symphony 系统，为磁共振技术带来新的突破。从此，对大型人体器官/部位（例如脊椎）进行全面检查时再也无需对病人进行重新定位。

今天，在功能性磁共振成像（fMRI）技术的帮助下，BOLD（血氧依赖水平）效应可用于获取人脑不同区域的组织结构和功能信息，这使神经科医生、心理医生和神经外科医生可深入了解脑部功能甚至代谢过程。另外，由于磁共振图像能够显示人脑的健康组织在多大程度上取代了退化脑组织的功能，因此使中风患者获得新的康复疗法。针对超高场强磁共振应用，西门子推出了两款场强 3 特斯拉的扫描设备——可对病人进行从头到脚全身检查的 MagnetomTrio 系统和专用于人脑检查的 MagnetomAllegra 系统。这进一步增强了磁共振成像技术的优势，尤其是在外科手术成像领域。举例来说，在手术过程中，磁共振成像能够对脑部肿瘤进行精确描绘。这样，在手术过程中医生就能将肿瘤完全切除。在心脏病诊疗应用中，磁共振成像技术开辟了新的途径——利用所谓的自动门控心血管磁共振（CMR）技术，从图像数据中提取周期性信号以取代心电图信号使图像数据与心脏运动实现同步，此时同样无需在病人身体上布设电缆和电极。

磁共振成像技术的持续发展开辟了新的应用领域。例如，人体肠内"虚拟内窥镜"甚至能够对很小的息肉进行检测。及时除去这些息肉能够大大降低肠癌发生的几率。磁共振成像的另一个应用领域就是特殊肿瘤的诊断，例如：用于早期胸部肿瘤 X 射线透视的磁共振导向活组织检查和用于前列腺病变检查的肿瘤分期观察。